KR102152458B1 - 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조는 고소작업차의 붐대를 이루는 중공 형상을 갖는 탄소붐; 및상기 탄소붐의 양단 상에 결합되는 한쌍의 스틸 구조체;를 포함하고, 상기 한쌍의 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 일측에 결합되는 제1 스틸 구조체 및 상기 탄소붐의 타측에 결합되는 제2 스틸 구조체를 포함하고, 상기 제1,2 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 내외면과 결합되는 방식을 통해서 상기 탄소붐의 양단 상에 발생 가능한 집중 하중을 회피하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조{Combination structure of carbon boom forming aerial work vehicle}

본 발명은 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 양단 상에 스틸 구조체를 각각 결합함으로써 탄소붐의 양단 상에서 발생할 수 있는 집중 하중을 분산하는 방안에 관한 것이다.

일반적으로 건물이 고층화되면서 고소작업을 위해 다양한 특수 차량들이 개발되어 다목적으로 사용되고 있는 바, 일 예로 작업대 내지 버킷을 장착한 고소작업차가 있다.

상기 고소작업차는 고층아파트나 빌딩과 같은 고층건물에 물품을 운반하기 위해 적재용 작업대를 붐대의 선단에 설치하여 운송용으로 사용되기도 하며, 경우에 따라서는 붐대 선단에 탑승용 작업대를 설치하여 가로수나 가로등의 보수작업, 전신주의 보수작업, 고층건물의 유리보수작업 등과 같이 일정 높이를 가진 위치에서의 작업을 용이하게 할 수 있게 한다.

고소작업차는 고소에서 수행되는 공사, 점검 보수 등의 작업에서 사용되는 작업 전용차로, 붐, 아우트리거와 같은 승강장치로 구성되어 있으며, 공사 현장이나 이사 현장에서 높은 곳의 작업을 수월하게 해준다.

고소작업차의 승강장치인 붐은 고소작업차 차체에서 고소작업의 높이에 맞게 승강되도록 하고, 고소작업이 끝난 후 안착시키는 작업을 수행한다..

고소작업차는 제조, 건설 및 서비스업 등 전 업종에서 광범위하게 다양한 용도로 사용된다. 한편, 최근에는 고소작업차의 대형화가 진행되면서 매년 재해강도가 증가하는 추세에 있으며 근로자의 안전인식 부족으로 재해가 발생하고 있다.

일반적으로 붐대는 고소작업을 위하여 다단으로 겹쳐지는 방식으로 제작이 가능할 수 있는데, 붐대를 이루는 복수의 붐 중에서 단부를 이루는 붐에 연결된 작업대에 작업자가 탑승함에 따라 고소 작업 시에 하중이 집중되어 변형되는 문제점이 발생할 수 있다.

붐대의 강성 내지 내구성을 증대시키기 위하여 강철과 같은 금속을 이용하여 제작함으로써 변형량을 최소화시키는 방안이 있으나, 강철로 제작된 붐의 무게로 인하여 차량에서 수평 내지 수직 회전 시에 하측을 지지하는 다른 구성부 역시, 내구성을 보강함에 따라 고소작업차량의 전체적인 무게가 증가되어 조절이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

한편, 기존 강철 소재의 과다한 중량으로 인한 문제점을 저감하기 위하여 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 탄소섬유강화플라스틱)를 채용하여 사용하는 것을 고려할 수 있다.

CFRP의 경우에는 철에 비해 인장강도가 높다는 장점이 있지만, 결합 부위에 따라 집중 하중을 받을 수 있는 조건이라면 상황이 달라질 수 있다. 즉, CFRP를 이용하여 제작한 탄소붐의 양단 상에는 결합부위를 중심으로 하여 구조적으로 집중하중이 발생하게 되고, 탄소붐은 상기 집중 하중에 충분히 버틸 수 있는 강성을 갖도록 설계 제작이 이루어져야 한다.

대한민국 등록특허 10-1390093 등은 강화섬유복합재를 이용하여 고소작업차량의 붐대의 무게 저감을 가능하게 하는 방안을 제안한다.

(특허문헌 1) KR 10-1390093 B

본 발명은 고소작업차량을 이루는 붐대의 골조를 CFRP를 포함하는 탄소붐으 로 한 상태에서 상기 탄소붐의 양단 상에 스틸 구조체를 각각 결합함으로써 상기 탄소붐의 양단 상에서 발생할 수 있는 집중 하중을 분산하는 방안을 제공하는 것이 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조는 고소작업차의 붐대를 이루는 중공 형상을 갖는 탄소붐; 및상기 탄소붐의 양단 상에 결합되는 한쌍의 스틸 구조체;를 포함하고, 상기 한쌍의 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 일측에 결합되는 제1 스틸 구조체 및 상기 탄소붐의 타측에 결합되는 제2 스틸 구조체를 포함하고, 상기 제1,2 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 내외면과 결합되는 방식을 통해서 상기 탄소붐의 양단 상에 발생 가능한 집중 하중을 회피하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스틸 구조체는 제1 스틸 구조체의 상부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제1 슬라이딩 블럭, 상기 제1 스틸 구조체의 하부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제2 슬라이딩 블럭 및 상기 제1 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제1 외부 브라켓을 포함한다.

상기 제2 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 타측 내부 상에 삽입 결합되는 하중 분산 블럭 및 상기 제2 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제2 외부 브라켓을 포함하고, 상기 하중 분산 블럭은 상기 탄소붐의 내부를 따라 삽입되는 하중 분산 플레이트, 상기 하중 분산 플레이트 상에 수직 방향으로 연장되는 보강 리브, 상기 보강 리브의 내측 상에서 상기 하중 분산 플레이트의 길이 방향을 따라 형성되는 하중 분산 체결구 및 상기 하중 분산 플레이트의 폭 방향을 따라 연장되어져 'ㄷ'형상으로 절곡된 형태 유지를 가능하게 하는 지지 플레이트를 포함한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조는 고소작업차량을 이루는 붐대의 골조를 CFRP를 포함하는 탄소붐으로 한 상태에서 탄소붐의 양단 상에 스틸 구조체를 각각 결합함으로써 탄소붐의 양단 상에서 발생할 수 있는 집중 하중을 분산하게 한다.

또한, 상기와 같이 탄소붐에 결합시킨 스틸 구조체를 통해서 미끄럼 패드와 같은 부착물들을 견고하게 고정하게 할 수 있는 기초를 마련하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조에 대한 사시도를 보인다.
도 2는 본 발명에 따른 탄소붐의 일측에 결합되는 제1 스틸 구조체의 분해 사시도를 보인다.
도 3은 제1 스틸 구조체의 상부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제1 슬라이딩 블럭을 결합한 상태를 보인다.
도 4는 제1 스틸 구조체의 하부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제2 슬라이딩 블럭을 결합한 상태를 보인다.
도 5는 제1 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제1 외부 브라켓을 결합한 상태를 보인다.
도 6은 본 발명에 따른 탄소붐의 타측에 결합되는 제2 스틸 구조체의 사시도를 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조를 설명한다.

탄소붐의 결합 구조는 고소작업차의 붐대를 이루는 중공 형상을 갖는 탄소붐(10) 및 탄소붐(10)의 양단 상에 결합되는 한쌍의 스틸 구조체(20,30)을 포함한 상태에서, 추가적으로 탄소붐과 한쌍의 스틸 구조체 간의 결합력을 증가하게 하는 접착부재를 포함한다.

접착 부재는 복합 접착 필름 접착제로서 Hysol EA 9695를 채용할 수 있다.

Hysol EA 9695는 공동 경화 및 사전 경화된 라미네이트 모두에 대해 복합 구조물을 접합하는데 적합하다. 또한, 저온에서 경화할 수 있어 복합 구조물의 수리에 적합하고, 낮은 유동 특성은 프리프레그 수지 혼합을 최소화한다.

Hysol EA 9695의 특징으로는 X- 선 불투과시키고, 우수한 환경 저항을 가지며, 망상 조직일 수 있다. 한편, 좋은 사전 및 사후 본드 내습성 및 낮은 유동을 갖는다. 또한, 250°F / 121 °C 또는 350 °F / 177 °C 경화 가능하고, 복합 재료와의 공동 경화가 가능하다. 한편, 긴 가동 시간으로 작업 현장 사용 및 수리 애플리케이션 촉진한다.

한쌍의 스틸 구조체(20,30)는 탄소붐의 내외면과 결합되는 방식을 통해서 탄소붐의 양단 상에 발생 가능한 집중 하중을 회피하게 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기존에 탄소붐 상에 직접 홀 가공을 한 상태에서 결합 수단을 직접 체결하는 경우에는 가해지는 집중 하중을 통해서 상기 탄소붐 상에 무리한 하중이 가해질 수 있다는 문제점이 있는바, 본 발명은 탄소붐에 결합되는 스틸 구조체를 통해서 다른 부재 상에 결합을 시도함으로써 탄소붐에 발생할 수 있는 파단, 크랙 등의 파손을 방지하는 것을 특징으로 한다.

한쌍의 스틸 구조체(20,30)는 탄소붐의 일측에 결합되는 제1 스틸 구조체(20) 및 탄소붐의 타측에 결합되는 제2 스틸 구조체(30)를 포함한다.

제1 스틸 구조체(20)는 제1 스틸 구조체(20)의 상부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제1 슬라이딩 블럭(210), 제1 스틸 구조체의 하부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제2 슬라이딩 블럭(220) 및 제1 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제1 외부 브라켓(230)을 포함한다.

제1 슬라이딩 블럭(210)은 탄소붐 일측의 개방된 상부 영역 상에 배치되는 제1 전면 브라켓(211), 제1 전면 브라켓(211)의 상하단으로부터 각각 연장되는 한쌍의 슬라이드판(212,213) 및 상기 한쌍의 슬라이드판(212,213) 사이를 연결하는 지지판(214)을 포함한다. 상기 제1 전면 브라켓(211) 상에는 양측으로 형성되는 브라켓 관통홀(211a), 제1 전면 브라켓(211)의 중앙부 상에 형성되는 연통홈(211b) 및 브라켓 관통홀(211a) 인근으로 제1 전면 브라켓(211) 상에 돌출 형성되는 돌기부(211c)를 포함한다.

제2 슬라이딩 블럭(220)은 제1 슬라이딩 블럭(210)의 하부 상에 배치되는 동시에 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 굴절 슬라이드판(221) 및 굴절 슬라이드판(221)의 전방에 연결된 상태에서 탄소붐 일측의 개방된 하부 영역 상에 배치되는 제2 전면 브라켓(223)을 포함한다. 상기 굴절 슬라이드판(221) 및 제2 전면 브라켓(223)은 각각 수직면, 수직면과 연장되는 경사면 및 경사면과 연장되는 수평면을 갖는 굴절 구조체일 수 있다.

제1 외부 브라켓(230)은 탄소붐 일측의 외부 측면 상에 배치되는 측면 브라켓(231) 및 측면 브라켓(231)의 상단에서 연장되어져 탄소붐 일측의 외부 상면 상에 배치되는 상면 브라켓(233)을 갖는다.

제2 스틸 구조체는 탄소붐의 타측 내부 상에 삽입 결합되는 하중 분산 블럭(310) 및 제2 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제2 외부 브라켓(320)을 포함한다.

하중 분산 블럭(310)은 탄소붐의 내부를 따라 삽입되는 하중 분산 플레이트(311), 하중 분산 플레이트(311) 상에 수직 방향으로 연장되는 보강 리브(312), 보강 리브(312)의 내측 상에서 하중 분산 플레이트(311)의 길이 방향을 따라 형성되는 하중 분산 체결구(313) 및 하중 분산 플레이트(311)의 폭 방향을 따라 연장되어져 'ㄷ'형상으로 절곡된 형태 유지를 가능하게 하는 지지 플레이트(315)를 포함한다. 즉, 하중 분산 블럭(310)이 탄소붐의 길이 방향을 따라 삽입된 상태에서, 탄소붐의 측면에 형성된 홈(12) 및 하중 분산 체결구(313)를 통해 체결 수단을 결합하는 경우에, 상기 하중 분산 블럭(310)을 통해서 탄소붐에 가해지는 하중을 분산할 수 있게 한다.

제2 외부 브라켓(320)은 탄소붐 타측단 가장자리를 따라 배치되는 중공 플레이트 형상의 연결 브라켓(231), 탄소붐의 외측면과 연결 브라켓(231)을 연결하는 굴절된 형상을 갖는 굴절 부재(323) 및 굴절 부재(323)의 내측면 상을 연결하는 보강 부재(325)를 갖는다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조는 고소작업차량을 이루는 붐대의 골조를 CFRP를 포함하는 탄소붐으로 한 상태에서 탄소붐의 양단 상에 스틸 구조체를 각각 결합함으로써 탄소붐의 양단 상에서 발생할 수 있는 집중 하중을 분산하게 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조에 있어서,
   고소작업차의 붐대를 이루는 중공 형상을 갖는 탄소붐; 및
   상기 탄소붐의 양단 상에 결합되는 한쌍의 스틸 구조체;를 포함하고,
   상기 한쌍의 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 일측에 결합되는 제1 스틸 구조체 및 상기 탄소붐의 타측에 결합되는 제2 스틸 구조체를 포함하고,
   상기 제2 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 타측 내부 상에 삽입 결합되는 하중 분산 블럭 및 상기 제2 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제2 외부 브라켓을 포함하고,
   상기 하중 분산 블럭은 상기 탄소붐의 내부를 따라 삽입되는 하중 분산 플레이트, 상기 하중 분산 플레이트 상에 수직 방향으로 연장되는 보강 리브, 상기 보강 리브의 내측 상에서 상기 하중 분산 플레이트의 길이 방향을 따라 형성되는 하중 분산 체결구 및 상기 하중 분산 플레이트의 폭 방향을 따라 연장되어져 'ㄷ'형상으로 절곡된 형태 유지를 가능하게 하는 지지 플레이트를 포함하며,
   상기 제1,2 스틸 구조체는 상기 탄소붐의 내외면과 결합되는 방식을 통해서 상기 탄소붐의 양단 상에 발생 가능한 집중 하중을 회피하게 하는 것을 특징으로 하는,
   고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 스틸 구조체는 제1 스틸 구조체의 상부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제1 슬라이딩 블럭, 상기 제1 스틸 구조체의 하부를 이루며 탄소붐의 내부 상에 삽입 결합되는 제2 슬라이딩 블럭 및 상기 제1 스틸 구조체의 외부를 이루며 탄소붐의 외측 상에 결합되는 제1 외부 브라켓을 포함하는,
   고소작업차량을 이루는 탄소붐의 결합 구조.
   
3. 삭제

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